apuntes de química

 

EMPÉDOCLES:	Afirmaba que toda materia estaba compuesta de cuatro "elementos": tierra, aire, agua y fuego.
DEMÓCRITO:	Pensaba que las formas de la materia eran divisibles hasta cierto punto en partículas muy pequeñas indivisibles llamadasátomos.
ARISTÓTELES:	Contradijo la teoría de Demócrito y apoyó y desarrolló la teoría de Empédocles. Su teoría dominó el pensamiento científico y filosófico hasta principios del siglo XVII.

TEORÍA ATÓMICA DE DALTON

John Dalton (1766-1844) revivió el concepto de átomo y propuso una teoría basada en hechos y pruebas experimentales. Los puntos más importantes de la teoría atómica de Dalton son:

1.-	Los elementos están formados por partículas diminutas e indivisibles, llamadas átomos.
2.-	Los átomos del mismo elemento son semejantes en masa y tamaño.
3.-	Átomos de elementos distintos tienen masas y tamaños distintos.
4.-	Los compuestos químicos se forman por la unión de dos o más átomos de elementos diferentes.
5.-	Los átomos se combinan para forma compuestos, en relaciones numéricas sencillas como uno a uno, dos a dos, dos a tres, etc.
6.-	Los átomos de dos elementos se pueden combinar en diferentes proporciones para formar más de un compuesto.

El modelo atómico de Dalton fue una aportación muy importante, y sus principales premisas aún se conservan, aunque otras han tenido que corregirse:

•	Los átomos están formados por partículas subatómicas.
•	No todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma masa.
•	En ciertas condiciones los átomos se pueden descomponer.

Pero también, de la teoría de Dalton se derivan dos leyes muy importantes:

LEY DE LAS COMPOSICIONES DEFINIDAS.-

"Un compuesto contiene siempre dos o más elementos combinados en una proporción de masa definida".

Ejemplo: En el agua (H2O) hay 8.0 g de oxígeno por cada gramo de hidrógeno. Su proporción siempre es 2:1.

LEY DE LAS PROPORCIONES MÚLTIPLES.-

"Los átomos de dos o más elementos se pueden combinar en proporciones diferentes para producir más de un compuesto"

Ejemplos: El nitrógeno y el oxígeno se combinan formando compuestos tales como: NO, NO2, N2O5, N2O3; sus relaciones son 1:1, 1:2, 2:5, 2:3.

Al modelo atómico de Dalton siguieron otros modelos que también trataron de explicar la estructura. Tres de éstos modelos de especial importancia se describen a continuación.

Modelo atómico de:	Año	Descripción
Thomson (Modelo del budín de pasas)	1904	Los electrones son cargas negativas incrustadas en una esfera atómica que contiene una cantidad igual de protones o cargas positivas.
Rutherford (Modelo del átomo nuclear)	1911	Los protones y los neutrones se localizan en el núcleo, y los electrones se encuentran en el resto del átomo.
Bohr (Modelo del sistema solar en miniatura)	1913	Los electrones en un átomo tienen su energía restringida a ciertos niveles de energía específicos que incrementan su energía a medida que aumenta su distancia del núcleo.

2. SÍMBOLO NUCLEAR

INTRODUCCIÓN

PARTÍCULAS SUBATÓMICAS

Partícula subatómica	PROTÓN	NEUTRÓN	ELECTRÓN
Símbolo	p+	n 0	e-
Masa relativa	1	1	cero
Masa real	1.672 x 10-24g	1.674 x 10-24g	9.109 x 10-28g
Carga relativa	+1	sin carga	-1
Ubicación en el átomo	En el núcleo atómico	En el núcleo atómico	Fuera del núcleo
Descubridor	Goldstein	Chadwick	Thomson
Año	1886	1932	1875

Las masas del protón y del neutrón son casi iguales, la diferencia es mínima. En cambio la masa del electrón con respecto a estás partículas es prácticamente despreciable. Se necesitarían 1837electrones para tener la masa equivalente de un solo protón.

Símbolo nuclear.- Es una representación gráfica de un elemento que nos da información sobre el número de partículas presentes en dicho elemento.

A = NÚMERO DE MASA = PROTONES + NEUTRONES

Z = NÚMERO ATÓMICO = NÚMERO DE PROTONES

El átomo es neutro por lo tanto:

NÚMERO DE PROTONES = NÚMERO DE ELECTRONES

En una reacción química ordinaria, un átomo puede perder o ganar electrones, formandose un ion, el cual puede ser negativo o positivo.

ION POSITIVO = CATIÓN: Se forma cuando el átomo pierde electrones.

A		E	+
	Z

ION NEGATIVO = ANIÓN: Se forma cuando el átomo gana electrones.

A		E	-
	Z

EJERCICIO.- Complete la siguiente tabla con la información adecuada.

Símbolo nuclear	48 Ti   22	75 As 3- 33	65 Zn 2+ 30	3+
Protones (p+)				17
Neutrones (n 0 )					57
Electrones (e-)				18
Número atómico (Z)					44
Número de masa (A)				35
Nombre:

4. ISÓTOPOS

Son átomos que tienen el mismo número atómico, pero diferente número de masa, por lo tanto, son átomos del mismo elemento pero con diferente número de neutrones.

Los isótopos del mismo elemento tienen las mismas propiedades químicas, pero sus propiedades físicas son ligeramente diferentes.

Ejm: Los isótopos C-13 reaccionan con el oxígeno para formar CO y CO (propiedad química). Sin embargo el CO tiene un punto de fusión de -199°C, mientras que el CO tiene un punto de fusión de -207°C (propiedad física).

El número de isótopos de cada elemento y el porcentaje de abundancia en la naturaleza de cada uno de ellos, varía de acuerdo al elemento.

El hidrógeno es el único elemento que cuenta con nombres para cada uno de sus isótopos.

Sus nombres y características se muestran a continuación:

Nombre del isótopo	A (p+ + no)	Z (# p+)	Número de neutrones	Notación isotópica
PROTIO	1	1	No tiene	1 H 1
DEUTERIO	2	1	1	2 H 1
TRITIO	3	1	2	3 H 1

Isótopos radiactivos

Ciertos núcleos son inestables en su estado natural. Esto se debe a diferencias en las atracciones y repulsiones en el interior del núcleo. De los isótopos naturales que emiten de manera espontánea partículas alfa o beta, o rayos gamma de alta energía, se dice que poseen una radiactividad natural. De los aproximadamente 350 isótopos presentes en la naturaleza alrededor de 80 de ellos son radiactivos.

Los científicos de una amplia diversidad de campos utilizan isótopos radiactivos como marcadores en sistemas físicos, químicos y biológicos.

A continuación se muestra una tabla con algunos de los isótopos utilizados como marcadores.

USOS DE LOS RADIOISÓTOPOS

RADIOISÓTOPO	SÍMBOLO	USOS
Carbono 14	14 C	Fechado radiactivo de fósiles y seres vivos.
Uranio 238	238 U	Determinación de la edad de las rocas.
Tecnecio 99	99 Tc	Formación de imágenes de cerebro, tiroides, hígado, riñón, pulmón y sistema cardiovascular
Yodo 131	131 I	Diagnóstico de enfermedades de la tiroides.
Talio 201	201 Tl	Formación de imágenes del corazón.
Fósforo 32	32 P	Detección de cáncer en la piel. Rastreo genético de DNA.
Sodio 24	24 Na	Detección de obstrucciones el sistema circulatorio
Cromo 51	51 Cr	Determinación del volumen de glóbulos rojos y volumen total en sangre.
Hierro 59	59 Fe	Detección de anemia
Selenio 75	75 Se	Formación de la imagen del páncreas.
Cobalto 60	60 Co	Irradiación de frutas y verduras frescas.